偏振探测技术相比于常规可见光探测和红外探测,具有信息维数多、透雾性强、受背景光源干扰小等优点,在光学遥感、激光雷达、激光测距、激光通信和大气环境监测等领域有着广泛的应用。在实际应用中,大气中的气溶胶粒子、悬浮颗粒、气体分子等散射介质会影响偏振光波的传输特性,因散射而产生明显的退偏现象,进而对测试结果产生极大影响。但是偏振光在大气中传输时,其偏振特性与大气粒子的光学性质又存在一定的规律性联系,通过分析这种规律不仅可以在探测系统中做出相应的补偿,也可以反演复杂天气下的相关光学信息。因此开展窄脉冲激光在大气中传输的退偏特性研究,已经成为光学遥感、激光雷达、大气环境监测等领域发展亟待解决的关键问题之一。针对1064nm窄脉冲激光在大气中传输的退偏特性问题,论文开展了以下工作:在理论方面,概述了偏振光的概念和偏振态的表征方法,通过对Mie散射理论部分公式的推导,数值计算了四种常见气溶胶粒子的光学特性,在此基础上进一步讨论了气溶胶粒子对光的散射特性。之后基于蒙特卡罗算法和Mie单次散射模型,建立了窄脉冲激光多次散射退偏的蒙特卡罗模型,模拟了光子在散射介质中的多次散射过程,计算分析了粒子数浓度、传输距离、粒子半径和入射光偏振态对前向散射光退偏度的影响规律。在实验方面,针对窄脉冲激光的偏振态测量问题,完善了高速实时响应的偏振态测量系统。采用半实物模拟法,以两种有效粒径的烟雾粒子为典型研究对象,在1064nm窄脉冲激光的照射下,测试得到了粒子数浓度、传输距离、粒子半径和入射光偏振态不同时前向散射光的退偏度数据,并对实验数据进行了详细分析。研究结果表明,粒子数浓度、传输距离和粒子半径的增大都会使光子在介质中的多次散射几率增加,进而造成光束退偏现象明显。不同偏振态的入射光退偏度均有所增加,圆偏振光相比于线偏振光具有更好的保偏性,并且当介质中粒子尺寸改变时,圆偏振光在传输过程中也表现出一定不敏感性。同时,椭圆偏振光的保偏能力强于线偏振光而弱于圆偏振光,椭圆偏振光的退偏特性差异主要来源于椭圆率角。论文的研究结果可以为窄脉冲偏振激光在光学遥感、激光雷达、激光测距和激光通信等领域的应用提供理论参考,也可为窄脉冲偏振激光设备的发展提供数据支撑和理论指导。